黄河调水调沙试验概述（二）

三、调水调沙试验调度边界条件分析

　　调水调沙调度边界条件涉及很多方面，简述如下：

　　3.1 黄河下游河道过流能力分析

　　1986年以来，黄河下游3000m3/s以上流量出现几率较小，下游河道持续淤积，高村以上河道平滩流量由5000m3/s减小到3000m3/s左右，河势流路也随之演变成小流量流路。在这期间修建的整治工程主要是为控制此类小流量流路，未经大水考验，基础普遍较差，对大流量适应性不强。表1为1986～1996年铁谢至高村河段整治工程年均出险情况统计。就出险次数和几率而言，1000～2000m3/s流量级最多，为97次，占出险次数的33.7%.就出险几率P该占流量级频率PQ的比例而言，小于3000m3/s各个流量级均出险较小，大于3000m3/s各个流量级均出险较大，3000m3/s流量为P/PQ由小转大的转折点。综合考虑出险几率和P/PQ，下游河道过流能力不宜大于3000m3/s流量。为此，2002年黄河首次调水调沙试验确定花园口临界流量为2600m3/s左右。

　　表1 1986～1996年铁谢至高村河段整治工程年均出险情况统计（略）

　　首次调水调沙试验后，为了核定下游河道过流能力是否有变化，在2003年通过利用当年汛前统测大断面资料对下游200个大断面（断面间距约4km）进行了分析计算，分断面核定河槽和主槽的过流能力。经分析夹河滩至艾山河段部分断面（共11个）的平滩流量为2000m3/s左右（平滩水位以下过水面积不足1000m2），最小为史楼和雷口断面，平滩流量只有1800m3/s.详见表2.因而，2003年黄河调水调沙试验花园口临界流量仍定为2600m3/s左右。

　　表2　夹河滩～艾山河段平滩流量较小断面统计表

断面名称
距铁谢里程(km)
平滩水位(m)
平滩以下面积(m2)
平滩流量(m3/s)

夹河滩（三）
193.81
77.40
1250
3100

左寨闸
221.16
71.95
891
2050

六合集
235.83
69.63
845
1950

竹林
243.34
68.34
953
2200

谢寨闸
248.97
67.68
895
2050

赵堤
260.69
65.56
996
2200

高村（四）
281.89
63.40
1080
2300

南小堤
287.89
62.25
825
1850

夏庄
315.34
58.55
877
2000

史楼
346.6
54.72
799
1800

李天开
352.35
53.89
930
2100

孙 口
400.09
48.45
950
2100

大田楼
409.97
47.15
961
2050

雷口
412.86
46.83
796
1800

艾 山
463.96
41.65
1550
2600

　　注：大沽标高。

　　在2004年黄河第三次调水调沙试验前，采用2003年汛后大断面计算黄河下游各断面平滩以下面积，运用多种方法对下游河道各断面的平滩流量进行了分析，这些方法包括①各段上年的实际平滩流量；②2003年汛期各断面的冲刷幅度；③上下水文站2003年流量流速关系及其变化、水位站水位沿程变化；④曼宁公式估算法。运用上述方法多方面综合分析计算论证，目前黄河下游各河段平滩流量为：花园口以上4000m3/s左右，花园口～夹河滩3500m3/s左右，夹河滩～高村3000m3/s左右，高村～艾山2500m3/s左右，艾山以下大部分为3000m3/s左右。其中彭楼～陶城铺河段大部分断面平滩流量小于2600m3/s，该河段的徐码头和雷口断面平滩流量分别只有2260 m3/s和2390m3/s，是两个明显的卡口河段。高村～艾山河段平滩流量见表2-12.2004年汛前调水调沙试验调控流量，以控制花园口流量2700m3/s左右为宜。

　　3.2 小浪底水利枢纽

　　小浪底水库设计总库容126.5亿m3，包括拦沙库容75.5亿m3，防洪库容40.5亿m3，调水调沙库容10.5亿m3.泄洪建筑物有3条明流洞、3条排沙洞、3条孔板洞和正常溢洪道。孔板洞进口高程175m，运用高程200m以上。其中1#孔板洞按工程设计要求在水位超过250m时不能使用。排沙洞进口高程175m，运用高程186m以上。1#、2#、3#明流洞进口高程分别为195m、209m、225m.正常溢洪道堰顶高程为258m.

　　小浪底水库1999年9月下闸蓄水运用，至2002年汛前库区累计淤积泥沙约7.3亿m3，至2003年汛前库区累计淤积泥沙约9.2亿m3.2003年入汛以来至9月5日，淤积泥沙约3.4亿m3.2003年9月5日，小浪底坝前淤积面高程182.8m，按照设定的淤积面高程达到183m要进行防淤堵排沙的运用小浪底枢纽大坝为壤土斜心墙堆石坝，根据坝体稳定要求，正常蓄水运行在250m台阶应持续不少于3个月。

　　小浪底水库运用初期各年的防洪限制水位因水库淤积、发电和调水调沙运用的要求而不同。2002年主汛期（7月11日～9月10日）防洪限制水位为225m，相应库容29.2亿m3.后汛期（9月11日～10月23日）防洪限制水位为248m，相应库容62.4亿m3.2003年根据国家防办“关于小浪底水库2003年汛期运用方式的批复”（办库〔2003〕39号）意见，小浪底水库2003年前汛期防洪限制水位抬高至240m，自9月1日开始向后汛期防洪限制水位248m过渡。

　　3.3 三门峡水利枢纽

　　三门峡水库泄水建筑物有1条钢管、2条隧洞、12个深孔、12个底孔，共27个孔、洞。防洪运用水位335.0m（大沽标高），相应库容55.1亿m3，防洪限制水位305m，相应库容约0.1亿m3.防洪库容55.0亿m3.

　　三门峡水库按“蓄清排浑”方式进行运用，汛期敞泄。为降低潼关高程，当潼关站出现大于2000～2500m3/s洪水时，水库开始排沙运用。

　　3.4 陆浑水库

　　陆浑水库泄洪建筑物有泄洪洞、输水洞、溢洪道、灌溉洞。前汛期（7月1日至8月20日）防洪限制水位315.5m；后汛期（8月21日至汛末）防洪限制水位317.5m.由于水库属病险库，汛期按敞泄方式运用。下游河道过流能力为1000m3/s流量。

　　水库历史蓄水位为318.84m（2000年11月），鉴于水库属病险库及库区移民等情况，在不超过历史运用水位前提下也可适当拦蓄，洪水过后尽快回降至防洪限制水位317.5m.

　　3.5 故县水库

　　故县水库的泄洪建筑物有两底孔、一中孔、五孔溢洪道和3台发电机组。水位超过528m中孔可投入使用。水库蓄洪限制水位548m，相应库容10.1亿m3.前汛期（7、8月份）防洪限制水位524m，后汛期9、10月份防洪限制水位分别为527.3m和534.3m，相应库容分别为4.7亿m3、5.2亿m3和6.4亿m3.前汛期防洪库容5.4亿m3，后汛期防洪库容分别为4.9亿m3和3.7亿m3.在防洪蓄水位达20年一遇水位535m以前，按本流域防洪方式运用。当预报花园口站洪水流量达12000m3/s且有上涨趋势时，配合黄河防洪运用。根据调查分析，水库下游河道当前的过流能力为1000m3/s流量。

　　故县水库历史蓄水位为534.49m（1996年11月），征地水位534.8m，考虑水库水面比降及风浪影响，水库在9月21日以前可以短期超527.3m运行，但不超过534.3m.洪水过后尽快回降至防洪限制水位527.3m.